RU194294U1 - Device for diagnosing an internal combustion engine - Google Patents
Device for diagnosing an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU194294U1 RU194294U1 RU2019110325U RU2019110325U RU194294U1 RU 194294 U1 RU194294 U1 RU 194294U1 RU 2019110325 U RU2019110325 U RU 2019110325U RU 2019110325 U RU2019110325 U RU 2019110325U RU 194294 U1 RU194294 U1 RU 194294U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- internal combustion
- speed
- position sensor
- flywheel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
Abstract
Заявляемая полезная модель относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, диагностическим испытаниям поршневых двигателей G01M 15/04 и позволяет, с помощью измерения скоростей перемещения маховика двигателя и началу отсчета по датчику положения распределительного вала двигателя, проводить испытания 16-цилиндрового V - образного двигателя локомотива.Сущность полезной модели заключается в том, что диагностика двигателя внутреннего сгорания производится с использованием установленного в окне кожуха маховика датчика измерения скорости перемещения маховика и датчика положения распределительного вала двигателя, связанных с электронным блоком сбора данных, при этом датчик положения распределительного вала расположен в крышке клапанного механизма одного из цилиндров двигателя внутреннего сгорания.The inventive utility model relates to tests of internal combustion engines, diagnostic tests of reciprocating engines G01M 15/04 and allows, by measuring the speed of movement of the engine flywheel and the reference point on the camshaft position sensor, to test the 16-cylinder V-shaped locomotive engine. A useful model is that the diagnosis of an internal combustion engine is performed using a speed sensor installed in the window of the flywheel housing the movement of the flywheel and the camshaft position sensor associated with the electronic data acquisition unit, while the camshaft position sensor is located in the valve cover of one of the cylinders of the internal combustion engine.
Description
Описание полезной моделиUtility Model Description
Заявляемая полезная модель относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, диагностическим испытаниям поршневых двигателей G01M 15/04, и позволяет проводить диагностику двигателя внутреннего сгорания, используя установленный в окне кожуха маховика датчик измерения скорости перемещения маховика и датчик положения распределительного вала двигателя, связанные с электронным блоком сбора данных, отличающееся тем, что датчик положения распределительного вала, расположен в крышке клапанного механизма одного из цилиндров двигателя внутреннего сгорания.The inventive utility model relates to tests of internal combustion engines, diagnostic tests of reciprocating engines G01M 15/04, and allows you to diagnose an internal combustion engine using a flywheel speed sensor installed in the window of the flywheel housing and an engine camshaft position sensor associated with the electronic collection unit data, characterized in that the camshaft position sensor is located in the valve cover of one of the engine cylinders in morning combustion.
Известно устройство по Патенту RU 2390745 (С2) «Метод предоставления высокоточных данных об оборотах коленчатого вала и положении для многоцилиндровых систем управления и диагностики двигателя и устройства с этой целью». Устройство для реализации способа содержит индукционный датчик частоты вращения, блок вычисления постоянной составляющей, компаратор, датчик фазы (датчик положения коленчатого вала), блок гальванической развязки и микроконтроллер, имеющий два входа и два выхода.A device is known according to Patent RU 2390745 (C2) “A method for providing high-precision data on crankshaft revolutions and position for multi-cylinder control systems and diagnostics of the engine and device for this purpose”. A device for implementing the method comprises an induction speed sensor, a constant component calculation unit, a comparator, a phase sensor (crankshaft position sensor), a galvanic isolation unit, and a microcontroller having two inputs and two outputs.
Устройство по патенту - прототипу работает следующим образом:The device according to the patent - prototype works as follows:
Исходный сигнал получается на этапе калибровки, при этом запоминается частота вращения работающего без нагрузки двигателя в течение одного цикла и вычисляется постоянная составляющая этого сигнала. Каждая кромка зуба дает одну точку измерения. Все отклонения от постоянной составляющей принимаются за систематические погрешности на этой частоте вращения;The initial signal is obtained at the calibration stage, while the speed of the engine working without load during one cycle is stored and the constant component of this signal is calculated. Each tooth edge gives one measurement point. All deviations from the constant component are taken as systematic errors at this speed;
Измеряемый сигнал получается на этапе измерения, при этом двигатель нагружают на этой же частоте вращения, в течение одного цикла записывают сигнал частоты вращения, вычисляют постоянную составляющую и в тех же точках измерения вычитают систематическую погрешность, полученную при калибровке, очищая от нее сигнал частоты вращения. Если частота вращения при измерении отличается от частоты вращения, на которой проводилась калибровка, то систематическая погрешность умножается на коэффициент кратности оборотов.The measured signal is obtained at the measurement stage, while the engine is loaded at the same speed, the speed signal is recorded during one cycle, the constant component is calculated, and the systematic error obtained during calibration is subtracted from the calibration points, clearing the speed signal from it. If the measurement speed differs from the speed at which the calibration was carried out, then the systematic error is multiplied by the speed ratio.
Исходный сигнал с индукционного датчика частоты вращения суммируется с измеряемым сигналом блока вычисления постоянной составляющей и подается на вход компаратора. Введение в этот сигнал постоянной составляющей необходимо для того, чтобы компаратор имел однополярное питание. Компаратор имеет гистерезис 0,15 В, что увеличивает его помехозащищенность. Выход компаратора соединен с первым входом микроконтроллера, в котором реализуется программа записи сигнала индукционного датчика частоты вращения на этапе калибровки, вычисляется систематическая погрешность и производится вычитание ее из сигнала индукционного датчика частоты вращения на этапе измерения. С первого выхода микроконтроллера очищенный от систематической погрешности сигнал индукционного датчика частоты вращения подается на вход системы регулирования частоты вращения, что позволяет существенно повысить качество регулирования, а, следовательно, улучшить экономические и экологические характеристики двигателей. Датчиком фазы (датчиком положения коленчатого вала) может быть пьезоэлектрический датчик, устанавливаемый на трубопровод высокого давления одной из форсунок двигателя.The original signal from the induction speed sensor is added to the measured signal of the DC component calculation unit and is fed to the input of the comparator. The introduction of a constant component into this signal is necessary in order for the comparator to have unipolar power. The comparator has a hysteresis of 0.15 V, which increases its noise immunity. The output of the comparator is connected to the first input of the microcontroller, which implements a program for recording the signal of the induction speed sensor at the calibration stage, calculates the systematic error and subtracts it from the signal of the induction speed sensor at the measurement stage. From the first output of the microcontroller, the signal of the induction speed sensor, cleaned of systematic error, is fed to the input of the speed control system, which can significantly improve the quality of regulation, and, consequently, improve the economic and environmental characteristics of the engines. The phase sensor (crankshaft position sensor) can be a piezoelectric sensor mounted on the high pressure pipe of one of the engine nozzles.
В случае бензинового двигателя это может быть специальный датчик, встроенный в высоковольтный провод свечи зажигания. Сигнал датчика фазы (датчика положения коленчатого вала) подается на вход блока гальванической развязки, который необходим для изоляции полезного сигнала от электрических помех со стороны корпуса двигателя и его систем электрооборудования. С выхода блока гальванической развязки фазовый сигнал подается на второй вход микроконтроллера. Микроконтроллер формирует диагностический сигнал частоты вращения двигателя с фазовой отметкой о положении коленчатого вала и выводит его на второй выход для использования его в Устройстве диагностики. Это позволяет с высокой точностью определить цилиндр (или группу цилиндров), в котором может возникнуть какая-либо неисправность.In the case of a gasoline engine, it can be a special sensor built into the high-voltage wire of the spark plug. The signal of the phase sensor (crankshaft position sensor) is fed to the input of the galvanic isolation unit, which is necessary to isolate the useful signal from electrical noise from the side of the engine housing and its electrical systems. From the output of the galvanic isolation unit, the phase signal is fed to the second input of the microcontroller. The microcontroller generates a diagnostic signal of the engine speed with a phase mark on the position of the crankshaft and outputs it to the second output for use in the Diagnostic Device. This allows you to accurately determine the cylinder (or group of cylinders) in which any malfunction may occur.
Недостатком данного устройства является то, что сам процесс сравнения работы двигателя без нагрузки, с работой под нагрузкой, является ошибочным из-за разного объема расходуемого топлива при том же числе оборотов коленчатого вала.The disadvantage of this device is that the very process of comparing engine operation without load, with work under load, is erroneous due to different volumes of fuel consumed at the same number of revolutions of the crankshaft.
Указанный недостаток не позволяет использовать устройство, выбранное в качестве прототипа, для диагностики работы двигателя внутреннего сгорания тепловоза.This drawback does not allow the use of a device selected as a prototype for diagnosing the operation of an internal combustion engine of a diesel locomotive.
Задачей заявляемой полезной модели является использование заявляемого устройства при диагностике 16-цилиндрового двигателя тепловоза. Заявляемое устройство работает следующим образом:The objective of the claimed utility model is the use of the inventive device in the diagnosis of a 16-cylinder diesel engine. The inventive device operates as follows:
Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.
Фиг. 1. - схема последовательности взаимного расположения узлов заявляемого устройства;FIG. 1. - a sequence diagram of the mutual arrangement of the nodes of the claimed device;
Конструкция указанного устройства схематически отображена на фиг. 1.The design of this device is shown schematically in FIG. one.
В ходе работы двигателя вращается также и маховик с зубьями 1. Исходный сигнал с датчика измерения скорости перемещения маховика 2, измеряющего мгновенные частоты вращения маховика, поступает на вход электронного блока сбора данных 3. На второй вход электронного блока сбора данных 3 поступает сигнал от датчика положения распределительного вала двигателя 4. Электронный блок сбора данных передает массив собранных данных по линии передачи данных 5.During operation of the engine, the flywheel with teeth 1 also rotates. The initial signal from the flywheel
Существенное повышение качества диагностики 16-цилиндровых двигателей тепловозов, а следовательно, и улучшение экономических и экологических характеристик двигателей достигается тем, что, для повышения достоверности диагностики топливной системы, в заявляемом устройстве начало отсчета производится в зависимости от положения распределительного вала двигателя, а именно от начала движения толкателя выпускного клапана одного из цилиндров двигателя.A significant improvement in the quality of diagnostics of 16-cylinder engines of diesel locomotives, and consequently, an improvement in the economic and environmental characteristics of engines is achieved by the fact that, to increase the reliability of the diagnosis of the fuel system, in the inventive device, the reference is made depending on the position of the camshaft of the engine, namely, from the beginning the movement of the pusher of the exhaust valve of one of the engine cylinders.
В качестве примера конкретного выполнения заявляемого устройства рассмотрим устройство диагностики состояния двигателя тепловоза.As an example of a specific implementation of the claimed device, we consider a device for diagnosing the condition of an engine of a locomotive.
Маховик с зубьями, и датчик измерения скорости перемещения зубьев маховика, уже установлены на тепловозе, они используются для ручного вращения коленчатого вала червячной передачей при проведении ремонтных работ двигателя, и для подсчета общей скорости вращения коленчатого вала двигателя во время работы двигателя.A flywheel with teeth, and a sensor for measuring the speed of movement of the teeth of the flywheel, are already installed on the locomotive, they are used to manually rotate the crankshaft with a worm gear during engine repair work, and to calculate the total speed of rotation of the crankshaft of the engine during engine operation.
Фиг. 2. - Датчик положения распределительного вала, установленный рядом с толкателем выпускного клапана цилиндра, вид сверху.FIG. 2. - Camshaft position sensor, installed next to the exhaust cam follower, top view.
Цифрой 6 обозначен, качающийся на своей оси, рычаг открытия клапанов. Цифрой 7 обозначен датчик положения данного рычага, используемого как датчик положения распределительного вала двигателя. Перед началом диагностики необходимо заменить обычную крышку клапанного механизма одного из цилиндров на крышку клапанного механизма 8, с установленным в нем датчиком положения распределительного вала двигателя, присоединить соединительные провода, включить электронный блок сбора информации. Затем контроллер управления мощностью двигателя устанавливается на целевую позицию, например 8-ю из возможных 16, и производится ожидание стабилизации параметров двигателя на установленной частоте оборотов и стабилизации уровня мощности на реостатной установке в режиме реостатных испытаний (реостат - емкость с водой и контактными пластинами, предназначенная для утилизации электрической энергии, создаваемой дизель-генераторной установкой тепловоза, электромоторы приводов колес при этом отключаются от подачи энергии). Также возможно произвести нагружение на встроенные в тепловоз тормозные резисторы, с учетом соответствия вырабатываемой двигателем мощности. Также возможно проведение диагностики во время движения, при условии равномерного участка дороги, на которых можно обеспечить нужный режим работы дизель - генераторной установки. После достижения стабильного режима работы на нужной позиции контроллера машиниста тепловоза производится запрос данных от блока сбора информации. Блок сбора информации накапливает массив данных за один цикл работы двигателя (2 оборота коленчатого вала для 4-х тактного двигателя) и передает его компьютеру для анализа.The
После этого устройство может быть использовано повторно, или для диагностики других двигателей тепловозов данного типа.After that, the device can be reused, or for the diagnosis of other engines of diesel engines of this type.
Таким образом, благодаря механически фиксированной метки начала отсчета предлагаемой конструкции, доступности технических средств для осуществления работы устройства, это устройство может быть широко использовано в области железнодорожного транспорта для диагностики 16-цилиндрового двигателя тепловоза, как при остановках тепловоза, так и во время движения тепловоза (при соблюдении равномерности нагрузки на некотором участке дороги).Thus, due to the mechanically fixed reference mark of the proposed design, the availability of technical means for the operation of the device, this device can be widely used in the field of railway transport for the diagnosis of a 16-cylinder diesel engine, both during stops of the diesel locomotive and during the movement of the diesel locomotive ( subject to the uniformity of load on a certain section of the road).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019110325U RU194294U1 (en) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | Device for diagnosing an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019110325U RU194294U1 (en) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | Device for diagnosing an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU194294U1 true RU194294U1 (en) | 2019-12-05 |
Family
ID=68834486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019110325U RU194294U1 (en) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | Device for diagnosing an internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU194294U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4539841A (en) * | 1984-02-13 | 1985-09-10 | General Motors Corporation | Method of determining engine cylinder compression pressure and power output |
DE19505415A1 (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-22 | Helmut Dipl Ing Roppelt | Exhaust gas test bed esp. for motor vehicle IC engine with at least 2 roller stands |
RU2390745C2 (en) * | 2008-07-17 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-производственное предприятие Дизельавтоматика" | Method of providing high-accuracy data on crankshaft rpm and position for multi-cylinder engine control and diagnostics systems and device to this end |
RU133928U1 (en) * | 2012-12-06 | 2013-10-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет" | DIAGNOSTIC DIAGNOSTIC DEVICE FOR DIESEL ENGINE |
RU145303U1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-09-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | PHASE CONTROL DEVICE AND CAM CONTROLLED CONTROL SYSTEM |
-
2019
- 2019-04-08 RU RU2019110325U patent/RU194294U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4539841A (en) * | 1984-02-13 | 1985-09-10 | General Motors Corporation | Method of determining engine cylinder compression pressure and power output |
DE19505415A1 (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-22 | Helmut Dipl Ing Roppelt | Exhaust gas test bed esp. for motor vehicle IC engine with at least 2 roller stands |
RU2390745C2 (en) * | 2008-07-17 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-производственное предприятие Дизельавтоматика" | Method of providing high-accuracy data on crankshaft rpm and position for multi-cylinder engine control and diagnostics systems and device to this end |
RU145303U1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-09-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | PHASE CONTROL DEVICE AND CAM CONTROLLED CONTROL SYSTEM |
RU133928U1 (en) * | 2012-12-06 | 2013-10-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет" | DIAGNOSTIC DIAGNOSTIC DEVICE FOR DIESEL ENGINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7193444B2 (en) | Systems and methods for diagnosing engines | |
CN102066728B (en) | Fuel system diagnostics by analyzing cylinder pressure signal | |
CN102066729B (en) | Fuel system diagnostics by analyzing engine cylinder pressure signal and crankshaft speed signal | |
US6553816B1 (en) | System and method for providing engine diagnostic and prognostic information | |
US9347413B2 (en) | Method and control unit for controlling an internal combustion engine | |
CN101555837B (en) | Fuel injection measurement and diagnostics | |
EP1972780A1 (en) | Vehicle diagnosis system and method | |
CN102778360B (en) | Use the state estimation of equivalent time sampling, diagnosis and control | |
US10669965B2 (en) | Method for an internal combustion engine | |
EP0398481B1 (en) | Method and apparatus for diagnosing an electronic automotive control system by means of pattern recognition | |
CN102066722A (en) | Fuel system injection timing diagnostics by analyzing cylinder pressure signal | |
KR102055080B1 (en) | How to determine the composition of the fuel used to operate an internal combustion engine | |
CN102374060A (en) | Method for estimating and controlling accoustic noise during combustion | |
CN104603433A (en) | Determining the amount of energy released in a cylinder of an internal combustion engine by evaluating tooth timings of a sensor disc that is connected to a crankshaft | |
US20100030446A1 (en) | Indexing system and method for determining an engine parameter | |
KR20140010139A (en) | Method for detecting error-containing components of an electronically regulated fuel-injection system in an internal combustion engine | |
CN111133184B (en) | Method for checking the function of a pressure sensor in the intake or exhaust line section of an internal combustion engine and engine control unit | |
CN102435220A (en) | System and method for determining quality of a rotating position sensor system | |
KR102060299B1 (en) | How to determine the composition of the fuel used to operate an internal combustion engine | |
RU194294U1 (en) | Device for diagnosing an internal combustion engine | |
CN102808702A (en) | Method for estimating a combustion torque of an internal combustion engine and control unit for an internal combustion engine | |
CN111989476B (en) | Fourier diagnosis of the charging behavior of an internal combustion engine | |
Corti et al. | Real-time evaluation of imep and rohr-related parameters | |
RU2690998C1 (en) | Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine | |
RU2390745C2 (en) | Method of providing high-accuracy data on crankshaft rpm and position for multi-cylinder engine control and diagnostics systems and device to this end |